DE2943977A1 - MICROWAVE OVEN / MICROWAVE OVEN - Google Patents
MICROWAVE OVEN / MICROWAVE OVENInfo
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- DE2943977A1 DE2943977A1 DE19792943977 DE2943977A DE2943977A1 DE 2943977 A1 DE2943977 A1 DE 2943977A1 DE 19792943977 DE19792943977 DE 19792943977 DE 2943977 A DE2943977 A DE 2943977A DE 2943977 A1 DE2943977 A1 DE 2943977A1
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Description
PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERO MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER 73 PATENTANWÄLTE FW HEMMERICH · GERO MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER 73
, - bh -, - bra -
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Diese Erfindung befaßt sich mit einem Mikrowellenherd oder einem Mikrowellenofen, sie befaßt sich insbesondere aber mit einem solchen Mikrowellenherd oder Mikrowellenofen, der besteht: aus einem Ofengehäuse mit darin befindlichen Hohlraum für das Aufnehmen von Nahrungsmitteln; mit einem Magnetron, welches schaltungsmäßig derart angeordnet und ausgelegt ist, daß es dann, wenn es mit Strom von einer Stromquelle aus versorgt wird, zum Aufheizen und Aufwärmen der in den Ofenhohlraum eingesetzten Nahrungsmitteln Mikrowellenenergie an den Ofenhohlraum abgibt; schließlich auch noch mit einer Steuerungs-und Regelungsvorrichtung, die die vom Magnetron abzugebende Leistung zu steuern und zu regeln hat. Ein solcher Herd oder ein solcher Ofen wird 1m weiteren Verlaufe der Patentbeschreibung und 1n den Ansprüchen als "Mikrowellenherd oder Mikrowellenofen der genannten Art11 bezeichnet.This invention is concerned with a microwave oven or microwave oven, but is more particularly concerned with such a microwave oven or microwave oven which consists of: an oven housing with a cavity therein for receiving food; a magnetron which is arranged and configured in such a way that, when it is supplied with power from a power source, it emits microwave energy to the oven cavity for heating and warming of the food placed in the oven cavity; finally also with a control and regulation device which has to control and regulate the power to be emitted by the magnetron. Such a stove or oven is referred to in the further course of the patent description and in the claims as "microwave oven or microwave oven of the type mentioned 11 .
Beim Auftauen von tiefgefrorenen Nahrungsmitteln in einem Mikrowellenherd oder 1n einem Mikrowellenofen wird oft mit einem Verfahren gearbeitet, daß darin besteht, daß während einer mit einem Prammwähler vorgegebenen Zelt mit einer relativ schwachen Magnetronleistung gearbeitet wird. Weil aber die Auftauzeit und die Magnetron lei stung von der Menge und der Art der Nahrungsmittel abhängig sind, ist eineWhen thawing frozen food in a microwave oven or in a microwave oven is often worked with a method that consists in that during a with a predetermined tent with a pram selector a relatively weak magnetron power is used. But because the thawing time and The magnetron power depends on the amount and type of food
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Vorwahl der abzugebenden EnergieIeIstung und der Zeit durch den Zeitprogrammierungsschalter ein schwieriges Problem.Preselection of the energy output to be delivered and the Time with the time programming switch difficult problem.
Vor kurzem erst ist für einen Mikrowellenherd oder für einen Mikrowellenofen der genannten Art eine Magnetron-Taktsteuerung entwickelt worden, bei welcher der Leistungstransformator des Magnetrons - und damit auch das Magnetron selber - abwechselnd vom Schaltzustand "EIN" in den Schattzustand "AUS" umgeschaltet wird. Mit Tastverhältnis bezeichnet wird das Verhältnis zwischen der Einschaltzeit und der Arbeitsperiode, wohingegen die tatsächliche Leistungsabgabe die Energie 1st, die vom Magnetron abgegeben wird. Zur Herbeiführung und zur Verwirklichung der Taktsteuerung sind bereits mehrere Schaltungen entwickelt worden, und zwar beginnend mit dem einfachen nockenbetätigten Zeitschalter, der seinerseits wiederum einen EIN/AUS-Schaiter betätigt, bis zu komplizierteren Schaltungen mit elektronischen Zeltgliedern und elektronischen Schaltelementen.Only recently is a microwave oven or a microwave oven of the type mentioned a magnetron clock control has been developed in which the power transformer of the magnetron - and thus also the magnetron itself - is alternately switched from the "ON" switch to the "OFF" switch. The duty cycle is the ratio between the Switch-on time and the working period, whereas the actual power output is the energy given off by the magnetron. For bringing about and realizing the clock control Several circuits have already been developed, starting with the simple cam operated timer, which in turn an ON / OFF switch operated, up to more complex circuits with electronic tent members and electronic switching elements.
Alle Steuerungs-und Regelungssysteme, die bisher vorgeschlagen worden sind, sind jedoch von der Vorwahl der Auftauperlode sowie von der Vorwahl der abgegebenen Mikrowellenenergie abhängig und sind der Vielzahl an Schwankungen und Variationen bei den aufzutauenden Tiefgefrier-Nahrungsmitteln nicht richtig angepaßt.However, all control and regulation systems that have been proposed so far are dependent on the preselection of the defrosting code and the preselection of the emitted microwave energy and are dependent on the large number of fluctuations and variations the frozen food to be thawed properly adjusted.
Öle Erfindung stellt sich somit die Aufgabe eine Lösung zu finden, mit der der Mikrowellenherd oderOils invention thus sets itself the task of a Finding solution with the microwave oven or
PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICh · GERO Mül I Fh · D. GROSSE · F. POLLMEIER 73PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICh GERO Mül I Fh D. GROSSE F. POLLMEIER 73
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der Mikrowellenofen automatisch gesteuert und geregelt werden kann, und zwar entsprechend der Art der aufzutauenden Tief gef rier-Nahrungsmi ttel.the microwave oven is controlled and regulated automatically according to the type of frozen food to be thawed.
Die Erfindung löst die ihr gestellte Aufgabe dadurch, daß sie einen Mikrowellenherd oder einen Mikrowellenofen vorsieht, und zwar einen der Eingangs genannten Art, der mit einer Meßfühlerein richtung zum Messen und Erfassen der Temperatur des in den Hohlraum des Mikrowellenherdes oder des Mikrowellenofens eingesetzten Nahrungsmitteln ausgerüstet ist. Diese Meßfühlerein richtung wird zusammen mit der Steuerungs-und Rege lungsvorrichtung schaltungsmäßig derart ausgelegt, daß die vom Magnetron abgegebene Mikrowellenenergie in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur der im Herd/ofen eingesetzten Nahrungsmittel steuernd und regelnd verändert wird. Mit dieser Erfindung kann die Energieabgabe des Magnetrons in Übereinstimmung mit dem Temperaturanstieg in den Nahrungsmitteln geändert wenden, sie kann erforderlichenfalls auf Null gebracht werden, wenn die Temperatur einen Vorgabewert erreicht, beispielsweise einen Vorgabewert von 0° C.The invention solves the task set her in that they have a microwave oven or one Provides a microwave oven, namely one of the entrance mentioned type, the device with a Meßsensorerein for measuring and detecting the temperature des into the cavity of the microwave oven or the food used in the microwave oven is equipped. This Meßsensorerein direction is together with the control and regulation device in terms of circuitry designed in such a way that the The microwave energy emitted by the magnetron as a function of the measured temperature of the Controlling the food used in the stove / oven and is changed in a regulating manner. With this invention, the power output of the magnetron can be in accordance with the rise in temperature in the foods, it may if necessary be brought to zero when the temperature reaches a preset value, for example a default value of 0 ° C.
Die Steuerungs-und Re ge lungsvorrichtung ist vorzugsweise schaltungsmäßig derart konstruiert und ausgelegt, daß sie im Ansprechen auf die gemessene Temperatur die Einschaltdauer der Stromaufschal tung auf das Magnetron, steuernd und regelnd verände rt.The control and regulation device is preferred circuit-wise designed and designed that in response to the measured temperature, the duty cycle of the power supply on the magnetron, controlling and regulating changes.
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICh · GERO MULI FFi · U. GROSSE · F. POLLMEIER 73PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICh GERO MULI FFi U. GROSSE F. POLLMEIER 73
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Gegenstand dieser Erfindung ist somit das Magnetron (4) eines·Mikrowellenherdes oder Mikrowellenofens (1), dessen durchschnittliche Energieabgabe durch Steuerung des Tastverhältnisses oder der Einschaltdauer des Stromes gesteuert und geregelt wird. Die Leistungsabgabe des Magnetrons wird im Ansprechen auf die Temperatur der aufzutauenden Tiefgefrier-Nahrungsmitteln stufenweise verringert, wobei die Temperatur von einer Meßfühlersonde (9), die in die Nahrungsmittel eingesteckt wird, gemessen und erfaßt wird. Die vom Meßfühler erzeugte Spannung wird in Komparatorschaltungen mit Sollspannungen verglichen, die der gewählten Temperatur entsprechen. Sodann werden die Ausgangssignale der Komparatorschal-.tungen zur Steuerung und Regelung des Tastverhältnisses oder der Einschaltdauer verwendet.The subject of this invention is thus the magnetron (4) of a microwave oven or microwave oven (1), its average energy output by controlling the duty cycle or the duty cycle of the current is controlled and regulated. The power output of the magnetron becomes gradual in response to the temperature of the frozen food to be thawed reduced, the temperature of a measuring probe (9), which is inserted into the food is measured and detected. The voltage generated by the probe is used in comparator circuits compared with target voltages that correspond to the selected temperature. Then are the output signals of the comparator circuits used to control and regulate the duty cycle or the duty cycle.
Diese Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:-This invention will now be described below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing (of the embodiments shown in the drawing) explained in more detail. The drawing shows in: -
Fig. 1 Ein vereinfachtes Schaltbild betreffend die Leistungssteuerung des Herdes.1 relating to a simplified circuit diagram the power control of the cooker.
Fig. 2 Ein Blockschaltbild des mit Fig. 1 dargestellten Temperaturmeßfühlers und der Komparatorschaltung.FIG. 2 is a block diagram of that shown in FIG Temperature sensor and the comparator circuit.
Fig. 3 Die Spannungs-Temperatur-Kennlinie des Temperaturmeßfühlers nach Fig. 2.FIG. 3 The voltage-temperature characteristic of the temperature sensor according to FIG. 2.
Fig. 3 Die Ausgangsspannungswerte der Komparatorschal tungselemente nach Fig. 2.FIG. 3 The output voltage values of the comparator circuit elements according to FIG. 2.
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Fig. 4 Die Ausgangsspannungswerte der Komparatorschaltungselemente nach Fig. 2.Fig. 4 The output voltage values of the comparator circuit elements according to Fig. 2.
Fig. 5 Die Steuerschaltung, die die Leistungsabgabe des Magnetrons steuert und regelt.Fig. 5 The control circuit that controls the power output of the magnetron controls and regulates.
Fig. 6 Die Ausgangsspannungswertes des mit Fig. 5 dargestellten Schieberegisters.FIG. 6 The output voltage values of the shift register shown in FIG. 5.
Fig. 7 Das Leistungs-Temperatur-Verhältnis des mit Fig. 1 dargestellten Magnetrons.Fig. 7 The power-temperature relationship of the with Fig. 1 shown magnetrons.
In Fig. 1 ist der Hohlraum des Mikrowellenherdes oder des Mikrowellenofens mit der allgemeinen Hinweiszahl gekennzeichnet. Zu diesem Hohlraum 1 gehört ein dielektrisches Element 2, auf dem in einer dafür geeigneten Schüssel die aufzutauenden Nahrungsmittel 3 eingesetzt werden. Ein Magnetron 4, das im oberen Teil des Ofengehäuses angeordnet ist, gibt dann, wenn ihm Strom und Spannung aufgeschaltet sind, zum Erwärmen der Nahrungsmittel 3 Mikrowellenenergie an den Hohlraum des Mikrowellenherdes oder des Mikrowellenofens ab.In Fig. 1 is the cavity of the microwave oven or microwave oven with the general reference number marked. Belongs to this cavity 1 a dielectric element 2 on which in a Suitable bowl for the food to be thawed 3 are used. A magnetron 4, which is arranged in the upper part of the furnace housing, gives when it is switched on with current and voltage are to heat the food 3 microwave energy to the cavity of the microwave oven or the microwave oven.
Die Starkstromschaltung des Magnetrons 4 besteht aus einem Leistungstransformator 6 mit einer Hochspannungs-Sekundärwicklung, welche über , die über einen konventionellen Delon-Gleichrichter 5 auf das Magentron 4 geführt ist. Dieser Delon-Gleichrichter besteht aus dem Reihenschaltungskondensator und aus einer Gleichrichterdiode, die zwischen den Magnetron-Kathodenanschluß und den Magnetron-Anodenanschluß schaltungsmäßig angeordnet sind. Primärseitig steht der Transformator 6 mit einem Wechselstromanschluß 8 in Verbindung, und zwar über einen Thyristor 7 und über die normalerweise offenen und als Schließer ausgeführten Kontakte 32a eines Schaltrelais 32. Bei geschlossenen Kontakten 32a bewirktThe power circuit of the magnetron 4 is made from a power transformer 6 with a high-voltage secondary winding, which via, which via a conventional Delon rectifier 5 to the Magentron 4 is performed. This Delon rectifier consists of the series capacitor and from a rectifier diode connected between the magnetron cathode terminal and the magnetron anode terminal are arranged in a circuit. Primary side is the transformer 6 with an alternating current connection 8 in connection, through a Thyristor 7 and via the normally open and normally open contacts 32a of a switching relay 32. With closed contacts 32a causes
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der Thyristor 7, daß dem Transformator 6 im Ansprechen auf die Steuerungssignale, die der Steuerelektrode oder dem Steuergatt des Thyristors 7 auf geschaltet werden, abwechselnd Spannung aufgeschaltet wird und keine Spannung aufgeschaltet wird.the thyristor 7 that the transformer 6 in response to the control signals that the Control electrode or the control gate of the thyristor 7 are switched to, alternating voltage is switched on and no voltage is switched on will.
Im Hohlraum 1 des Mikrowellenherdes oder des Mikrowellenofens befindet sich ein Temperaturmeßfühler 9, zu dem auch ein Temperatur-Meßwandler gehört. Dieser Temperaturmeßfühler 9 ist als scharfe und spitze Stange ausgeführt, die ganz tief in die Nahrungsmittel eingesteckt werden kann. Von dem in den Meßfühler eingebauten Meßwandler wird die Temperatur der Nahrungsmittel 3 erfaßt und gemessen und dann in ein der Temperatur entsprechendes elektrisches Signal umgesetzt. Diese Spannung wird sodann über die Leitung 10 einer Temperatur-Kompensatorschaltung 11 auf geschal tet, die dann entsprechend der gemessenen Temperaturspannung der Steuerungs-und Regelungsvorrichtung 18 für den Steuergattanschluß des Thyristors 7 eine Anzahl von Signalen zuführt. Eines dieser Signale wird über die Inverter-Schaltung 27 und über eine Inegrationsschaltung 28 dem Rückste11-Anschluß eines Flipflop 29 zugeführt. Ein Schalter "Start" 30, mit dem die Wärmezuführung eingeleitet wird, schaltet dann, wenn er betätigt wird, Spannung auf den Setz-Anschluß des Flipflop 29.A temperature sensor is located in the cavity 1 of the microwave oven or the microwave oven 9, which also includes a temperature transducer. This temperature sensor 9 is designed as a sharp and pointed stick that is inserted deep into the food can. The temperature of the food is determined by the transducer built into the probe 3 detected and measured and then converted into an electrical signal corresponding to the temperature implemented. This voltage is then transmitted via line 10 to a temperature compensator circuit 11 switched on, which then corresponds to the measured temperature voltage of the control and Control device 18 for the control gate connection of the thyristor 7 a number of signals feeds. One of these signals is transmitted through the inverter circuit 27 and an integration circuit 28 is fed to the reset 11 connection of a flip-flop 29. A switch "start" 30, with which the heat supply is initiated, then when it is actuated, voltage switches to the Set connection of the flip-flop 29.
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- 12 03001970895 - 12 03001970895
Wird der Schalter "Start", d.h. der Schalter 30, 1n die Schaustellung "EIN" gebracht, dann hat dies zur Folge, daß die FI1pflop-Schaltung eingeschaltet wird und zum Anziehen des Relais 32 einer Treiberstufe 31 Spannung zuführt. Mit dem Anziehen des Relais 32 werden auch dessen normalerweise geöffnete und als Schließer ausgeführte Kontakte 32a In die Schließstellung gebracht und dadurch der Starkstromkreis geschlossen.If the "Start" switch, i.e. the switch 30, 1n is brought to the "ON" position, then has this means that the FI1pflop circuit is switched on and to attract the relay 32 a driver stage 31 supplies voltage. With the When the relay 32 is attracted, its normally open and normally open contacts are also activated Contacts 32a brought into the closed position and thereby the power circuit is closed.
Die In verter-Schai tung 27 1st schaltungsmäßig 1n die Ausgangsleitung der Komparatorschaltung 11 gelegt, die, wie dies noch im weiteren Verlauf der Patentbeschreibung erläutert werden wird, der höchsten Meßtemperatur entspricht, und dieser Temperaturwert entspricht dann der schächsten Leistung, die vom Magnetron 4 abzugeben sein wird. Sobald die gemeessene Temperatur diesen hohen Wert erreicht hat wird der Flipflop-Schaltung 29 ein RUcksteUsignal auf geschal tet, die dann in den Zustand "AUS/SPERREN" Überwechselt und dabei den Starkstromkreis des Magnetrons 4 abschaltet. Oas Magnetron 4 kann jederzeit dann wieder eingeschaltet und an Spannung gelegt werden, wenn der Schalter "Start" erneut betätigt und geschaltet wird.The inverter circuit 27 is circuit-wise 1n is the output line of the comparator circuit 11 laid out, as will be continued later will be explained in the patent specification, corresponds to the highest measuring temperature, and this temperature value then corresponds to the lowest performance, which will be emitted by the magnetron 4. As soon as the measured temperature reaches this high The flip-flop circuit 29 is reached a reset signal is switched on, which is then switched to the state "OFF / BLOCK" changes over and thereby switches off the power circuit of the magnetron 4. The magnetron 4 can be switched on again at any time and connected to voltage if the "Start" switch is operated and switched again.
In Fig. 2, die die Komparatorschaltung 11 in größerer Detaillierung wiedergibt, 1st der TemperaturmeßfUhler 9 als ein Thermistor 9p dargestellt. Dieser Thermistor 9« ist in Reihe mit einem Widerstand 12 zwischen dem positiven Anschluß und dem negativen Anschluß einer GleichspannungsquelieIn Fig. 2, the comparator circuit 11 in larger The level of detail is shown by the temperature sensor 9 shown as a thermistor 9p. This thermistor 9 ″ is in series with a resistor 12 between the positive terminal and the negative terminal of a DC voltage source
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.10.197».10.197 »
M -M -
030019/0895030019/0895
- Dh -- Ie -
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-43 --43 - - .13 -- .13 -
geschaltet. Der Verknüpfungspunkt zwischen dem Widerstand 12 und dem Thermistor 92 1st auf den positiven Anschluß eines Verstärkers 13 geführt, wobei der Ausgang des Verstärkers wieder als Rückführung auf den negativen Verstärkereingang geführt 1st. Der Ausgang des Verstärkers 13 steht mit dem positiven Eingang von jeweils drei der Komparator-Schaltungselemente 14,, 14? und 14-, 1n Verbindung. Diesen drei Einheiten der Komparatorschaltung 14 wird ein positives und verstärktes Signal aufgechaltet, daß sich entsprechend dem zwischen dem Widerstand 12 und dem Thermistor 9p gegebenen Verhältnis verändert, und damit auch entsprechend der gemessenen Nahrungsmitteltemperatur.switched. The connection point between the resistor 12 and the thermistor 92 is routed to the positive terminal of an amplifier 13, the output of the amplifier being routed back to the negative amplifier input as a feedback. The output of the amplifier 13 is connected to the positive input of three of the comparator circuit elements 14 ,, 14 ? and 14-, 1n connection. A positive and amplified signal is applied to these three units of the comparator circuit 14, which signal changes in accordance with the ratio given between the resistor 12 and the thermistor 9p, and thus also in accordance with the measured food temperature.
Einer jeden Einheit der vorerwähnten Komparatorschaltung 14 wird dem negativen Eingang auch noch ein anderes Signal auf geschaltet, und zwar die Solltemperaturspannung Vr. Diese Solltemperaturspannung Vr wird über eine Potentiometerkette aufgeschaltet, die schaltungsmäßig zwischen dem positiven Anschluß und dem negativen Anschluß der Gleichspannung V angeordnet 1st. Damit aber besteht die Potentiometerkette für die Komparator-Cinheit 14, aus den W1derständenl5, und 16, sowie aus einem Regelwiderstand 17,, wobei die Solltemperaturspannung Vr, von dem Verknüpfungspunkt zwischen den Widerständen 15, und 16% abgenommen wird. Die Potentiometerketten für die KoMparator-E1nhe1ten 142 und 14-j sind ähnlichAnother signal is also switched to the negative input of each unit of the aforementioned comparator circuit 14, namely the setpoint temperature voltage Vr. This setpoint temperature voltage Vr is applied via a potentiometer chain, which is arranged between the positive terminal and the negative terminal of the direct voltage V in terms of circuitry. However, the potentiometer chain for the comparator unit 14 consists of the resistors 15 and 16 as well as a control resistor 17, whereby the setpoint temperature voltage Vr is taken from the point of connection between the resistors 15 and 16%. The potentiometer chains for the comparator units 14 2 and 14-j are similar
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- bh 26.10.197! _ 4f~ - 14 - - bh 10/26/197! _ 4f ~ - 14 -
ausgeführt, den Widerständen, aus denen die Potentiometerkette besteht,sind mit geeigneten Zustätzen deshalb auch die gleichen allgemeinen Hinweiszahlen gegeben worden. Die Widerstände für die verschiedenen Komparator-Einhe 1 ten haben jedoch für jede Komparator-Einheit andere Widerstandswerte, so daß die Solltemperaturspannung Vr^ für die erste Komparator-E1nhe 11 14, größer ist als die Solltemperaturspannung Vr? für die Komparator-Einhe1t 14-, wohingegen gegenüber Vr~ die Solltemperaturspannung Vr-j für die Komparator-Einhe 11 14-, wieder kleiner 1st.The resistors that make up the potentiometer chain have been given the same general reference numbers with suitable additions. However, the resistors for the various comparator units have different resistance values for each comparator unit, so that the setpoint temperature voltage Vr ^ for the first comparator unit 11 14 is greater than the setpoint temperature voltage Vr ? for the comparator unit 14-, whereas the setpoint temperature voltage Vr-j for the comparator unit 11 14- is again smaller than Vr ~.
Flg. 3 läßt nun erkennen, wie sich die Ausgangsspannung des Verstärkers 13 mit der Veränderung der Temperatur ändert, und zwar der Temperatur des Thermistors 9p. Es handelt sich hierbei um eine Kennlinie, die nicht linear 1st, well sich auch der Thermistor 9? gegenüber seiner Temperatur 1n nichtlinearer Welse verhalt. Die Solltemperaturspannungen sind In FIg, 3 f\ir die Temperaturen -10° C, -5° C und 0° C dargestellt, d.h. die Spannung Vr^ für die Temperatur von -10° C, die Spannung Vr^ für die Temperatur von -5° C und die Spannung Vr3 für die Temperatur von O0C. Sollte der Thermistor Eigenschaften haben, die von den dargestellten Abweichen, dann 1st ein neuer und anderer Satz an Standardspannungen V erforderlich, diese erhält man dadurch, daQ man an den Regelwiderständen 17 die entsprechenden Einstellungen vornimmt.Flg. 3 shows how the output voltage of the amplifier 13 changes with the change in temperature, namely the temperature of the thermistor 9p. This is a characteristic that is not linear, because the thermistor 9 ? with respect to its temperature 1n non-linear catfish behavior. The target temperature voltages are shown in Fig. 3 for the temperatures -10 ° C, -5 ° C and 0 ° C, i.e. the voltage Vr ^ for the temperature of -10 ° C, the voltage Vr ^ for the temperature of - 5 ° C and the voltage Vr 3 for the temperature of 0 ° C. If the thermistor has properties that deviate from those shown, then a new and different set of standard voltages V is required, which is obtained by working on the variable resistors 17 makes the appropriate settings.
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Öle Ausgangsslgntle der Komparator-Einheiten 14|. 14« und M- sind 4m Zusammenhing mit Fig. 2 Jewells mit THp TH- und THj angegeben.Oils output elements of the comparator units 14 |. 14 "and M- are indicated in connection with FIG. 2 Jewells with THp TH- and THj.
Eine Komparator-E1nhe1t arbeitet und funktioniert 1n der nachstehend beschriebenen Welse:- 1st das vom Verstärker 13 her aufgeschal töte Signal größer als die Solltemperaturspannung VR., d.h. 1st die am Nahrungsmittel gemessene Temperatur niedriger als die Temperatur, fUr die die Solltemperaturspannung VR. steht, dann hat das Ausgangssignal der Komparator-E1nhe1t 14j den Schaltzustand "L", 1st das vom Verstärker 13 her aufgeschaltete Signal aber größer als VR., d.h. übersteigt die 1m Nahrungsmittel gemessene Temperatur die der Solltemperatur entsprechende Spannung, dann hat das Ausgangssignal der Komparttor-Einheit U^ einen Schaltzustand 11O". des 1st In Flg. 4 gezeigt, In der die Ausgangssignale TH für die verschiedensten Thermistor-Temperaturen dargestellt sind. Well die Solltemperaturspannung Vr^ ftir die niedrigste Temperatur von -10° C steht, schaltet der Ausgang THj dann als erste vom Schaltzustand "1M In den Schaltzustand "0", wenn die gemessene Nahrungsmittel temperatur ansteigt. Als nächster Vorgang erfolgt ein Umschalten von TH« bei einer Temperatur von -60C In den Schaltzustand "0" und dann ein Umschalten von TH3 bei einer Temperatur von O0C 1n den Schaltzustand "0". Der Inverter 27, (dieser 1st mit Flg. 1 dargestellt) 1st In den Ausgang TH-A comparator unit works and functions in the following ways: If the signal applied by the amplifier 13 is greater than the setpoint temperature voltage VR, ie if the temperature measured on the food is lower than the temperature for which the setpoint temperature voltage VR is. then the output signal of the comparator element 14j has the switching state "L", but if the signal applied by the amplifier 13 is greater than VR -Unit U ^ a switching state 11 O ". Of the 1st is shown in Flg. 4, in which the output signals TH are shown for the various thermistor temperatures Output THj is then the first from the switching state "1 M " to the switching state "0" when the measured food temperature rises. The next process is to switch from TH «at a temperature of -6 0 C to the switching state" 0 "and then to switch from TH 3 to the switching state" 0 "at a temperature of 0 0 C 1n. The inverter 27, (this is shown with Flg. 1) is in the output TH-
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geschaltet, deswegen bewirkt eine Umschaltung gerade dieses Ausganges in den Schaltzustand "O" eine Rückstellung der Flipflop-Schaltung 29 und damit auch ein Abschalten der Stromversorgung, wie dies bereits zuvor beschrieben worden ist.switched, which is why switching this output to the switching state "O" a reset of the flip-flop circuit 29 and thus also switching off the power supply, as has already been described above.
Mit Fig. 5 dargestellt ist die Logikschaltung, über die die Steuerelektrode oder das Steuergatt des Thyristors 7 angesteuert wird. Die Ausgänge der Komparatorschaltungs-Einheiten 14, d.h. die Ausgänge TH (nach Fig. 2), werden einer Torschaltung aufgeschal tet, die sich zusammensetzt aus drei UND-Gattern 19^, 192 und 19·, sowie aus zwei N ICHT-Gattern 2O1 und 2O2. Dem UND-Gatter 19-j werden die Ausgangssignale TH, und TH3 aufgeschaltet, während des UND-Gatter 192 das Ausgangssignal TH2 auf geschaltet erhält sowie - über das NICHT-Gatter 20^ - das invertierte Ausgangssignal TH,. Die Ausgangssignale der UND-Gatter 19^ 19? und 19-, werden jeweils auf die Analogschalter 21 -ι , 2I2 und 2I3 geführt. Diese Schalter stehen zusätzlich auch noch in Verbindung mit den Ausgängen Q"2 (Q2 nicht) bis "Q4 (Q^ nicht) sowie mit "Qg (Q6 nicht) eines Schieberegisters 22, welches den Schaltern die Tastimpu1ssignal in der nachstehend zu beschreibenen Weise aufschaltet und zuführt.FIG. 5 shows the logic circuit via which the control electrode or the control gate of the thyristor 7 is controlled. The outputs of the comparator circuit units 14, ie the outputs TH (according to FIG. 2), are switched to a gate circuit, which is composed of three AND gates 19 ^, 19 2 and 19 ·, and two N ICHT gates 2O 1 and 2O 2 . The output signals TH 1 and TH 3 are connected to the AND gate 19-j, while the AND gate 19 2 receives the output signal TH 2 switched to and - via the NOT gate 20 ^ - the inverted output signal TH 1. The output signals of the AND gates 19 ^ 19 ? and 19-, are each performed on the analog switches 21 -ι, 2I 2 and 2I 3 . These switches are also in connection with the outputs Q " 2 (Q 2 not) to" Q 4 (Q ^ not) and with "Qg (Q 6 not) of a shift register 22, which sends the key pulse signals to the switches in the following activates and feeds in the manner described.
Das Schieberegister 22 erzeugt zehn verschiedenartige Tastimpulsmuster Q, (Q1 nicht) bis 7J10 (Q1n nicht), und jeden dieser Tastimpulse mit einer Dauer von zehn Sekunden und jeder mit einem Signal, das einen hohen Leistungspegel hat,The shift register 22 generates ten different key pulse patterns Q, (Q 1 not) to 7J 10 (Q 1n not), and each of these key pulses with a duration of ten seconds and each with a signal that has a high power level,
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030019/0895 - 17 -030019/0895 - 17 -
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dessen Dauer der angegebenen Zahl entspricht. Sodann folgt für den Rest des Tastimpulses ein Signal mit niedrigem Leistungspegel. So hat das Tastimpulsmuster für Q (Q nicht) laut Fig. 6 ein Signal hoher Leistungsstufe mit einer Dauer von zwei Sekunden und ein Signal mit niedriger Leistungsstufe für die Dauer von acht Sekunden, während das Tastimpulsmuster Q (Q nicht) ein Signal mit hoher Leistungsstufe für die Dauer von vier Sekunden hat und ein Signal niedriger Leistungsstufe für die Dauer von sechs Sekunden. Damit die erforderlichen und notwendigen Ausgangssignale abgegeben werden können, ist dem Schieberegister 22 eine Signalerzeugungsschaltung 23 zugeordnet, die kontinuierlich Signale hoher Leistungsstufe erzeugt. Dem Schieberegister 22 zugeordnet ist auch noch eine Impulsgeneratorschaltung 24, die Impulse in Abständen von einer Sekunde oder mit einem Intervall von einer Sekunde erzeugt, damit die Umschaltung der hohen Leistungsstufe von einem Zustand in den anderen bewerkstelligt werden kann. Nach jedem Zyklus von zehn Sekunden geht das Schieberegister 22 in seinen Ausgangszustand zurück. Das Tastimpulsmuster Q, (Q, nicht) ist mit seinem Anschluß aufwhose duration corresponds to the specified number. A signal then follows for the remainder of the key pulse with low power level. Thus, the key pulse pattern for Q (Q not) according to FIG. 6 has a High power level signal with a duration of two seconds and a low power level signal for a period of eight seconds while the key pulse pattern Q (Q not) emits a signal with high power level for a period of four seconds and a low power level signal for a period of six seconds. With it the necessary and necessary output signals can be output, the shift register 22 is assigned a signal generating circuit 23, which continuously generates high-power signals. Associated with the shift register 22 is also a pulse generator circuit 24, the pulses at intervals of one second or generated with an interval of one second so that the switching of the high power level from one State can be accomplished in the other. The shift register goes after every ten second cycle 22 returns to its original state. The key pulse pattern Q, (Q, not) has its connection open
D OD O
den Analogschalter 21 geführt, desgleichen auch das UND-Gatter 19 . Der Anschluß Q. (Q. nicht) sowie das UND-Gatter 19„ stehen mit dem Analogschalter 21_ in Verbindung. Schließlich sind der Anschlußthe analog switch 21 is performed, as is the AND gate 19. The connection Q. (Q. not) as well as that AND gate 19 "are connected to the analog switch 21_ in connection. Finally are the union
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Q2 (Q2 nicht) und das UND-Gatter 193 auf den Analogschalter 2I3 geführt. Die Ausgänge der Analogschalter wiederum stehen mit einem ODER-Gatter in Verbindung, dessen Ausgang dann an der Steuerelektrode oder am Steuergatt des Thyristors 7 über die Spannungssteuerungsschaltung 26 steuert und regelt. Je nachdem, welcher der Analogschalter geschlossen ist, wird der Thyristor 7 mit einem Tastimpuls oder mit einer Einschaltdauer in den Durchlaßzustand oder in den Sperrzustand geschaltet, wobei diese Umschaltung entsprechend dem Tastimpulsmuster geschieht, die vom Anschluß "Q (Q nicht) dem jeweils zutreffenden Schalter aufgeschaltet wird. Die Einschaltdauer, damit aber auch die vom Magnetron 4 abgegebene Energieleistung,wird also von der Temperatur bestimmt, d.h. von den jeweiligen Zustand der Ausgangssignale TH.Q 2 (Q 2 not) and the AND gate 19 3 led to the analog switch 2I 3 . The outputs of the analog switches are in turn connected to an OR gate, the output of which then controls and regulates at the control electrode or at the control gate of the thyristor 7 via the voltage control circuit 26. Depending on which of the analog switches is closed, the thyristor 7 is switched to the on or off state with a key pulse or with a switch-on time, this switchover taking place in accordance with the key pulse pattern that comes from the connection "Q (Q not) to the relevant switch The switch-on duration, but also the energy output emitted by the magnetron 4, is therefore determined by the temperature, that is to say by the respective state of the output signals TH.
Wird am Nahrungsmittel eine Temperatur von -10 C gemessen, dann weisen alle die Ausgangssignale TH, (wie dies anhand von Fig. 4 zu erkennen ist), die hohe Leistungsstufe auf. Das hat zur Folge, daß auch das UND-Gatter 19^ ein Ausgangssignale hoher Leistungsstufe abgibt und daß der Schalter 21-j für die Dauer der ersten sechs Sekunden eines jeden Schaltzyklus geöffnet ist. Der Thyristor 7 wird dabei derart pulsierend angesteuert, daß seine Einschaltdauer 0.6 beträgt, wobei von dem Magnetron die höchste Energie im Durchschnitt zum Auftauen abgegeben wird. Bei einer Temperatur, die zwischen -10° C und -5° C liegt, hat das Ausgangssignal TH-, die niedrige Leistungsstufe, während die Ausgangssignale TH- und TH-, in der hohen Leistungsstufe verbleiben. Als FolgeIf the food has a temperature of -10 C measured, then all have the output signals TH, (as can be seen from FIG. 4), the high power level. This has the consequence that the AND gate 19 ^ an output signals high power level and that the switch 21-j for the first six seconds one is open every switching cycle. The thyristor 7 is driven in such a pulsating manner that its duty cycle is 0.6, with the magnetron having the highest energy on average is dispensed for thawing. At a temperature between -10 ° C and -5 ° C the output signal TH-, the low power level, while the output signals TH- and TH-, remain in the high performance level. As a result
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davon sind nur dem UND-Gatter 192 zwe^ Eingangssignale mit hoher Leistungsstufe aufgeschaltet, die Schalter 21-j und 21o beiben im Schi ießzustand t> während der Schalter 2K in jedem Schaltzyklus für die Dauer von vier Sekunden geöffnet ist und dann dem Magnetron eine Einschaltdauer von 0.4 gibt. Eine Temperatur, die zwischen -5 C und 0° C liegt, bewirkt, daß nur das Ausgangssignal TH-, die hohe Leistungsstufe aufweist, daß dann weiterhin das UND-Gatter 19-, zwei Eingangssignale mit hoher Leistungsstufe auf geschaltet erhält, wobei die Schalter 21^ und 21p im Schließzustand verbleiben, während in jedem Schaltzyklus der Schalter 21., für die Dauer von zwei Sekunden geöffnet ist und dann dem Magnetron eine Einschaltdauer von 0.2 gibt. Bei einer Temperatur von 0° C weisen alle Ausgangssignale TH die niedrige Leistungsstufe auf, ist keiner der Schalter 21 geöffnet. In diesem Falle bewirkt das eine niedrige Leistungsstufe aufweisende Ausgangssignal TH3, daß dem Rückstellanschluß der Flipflop-Schaltung 29 ein Signal auf geschal tet wird, daß ein öffnen der Relaiskontakte 32a und eine Abschaltung der Stromversorgung zur Folge hat. Das aber bedeutet, daß die vom Magnetron abgegebene Mikrowellenenergie laut Darstellung in Fig. 7 temperaturabhängig steuernd und regelnd verändert wird . Of these, only two high-power input signals are applied to AND gate 192, switches 21-j and 21o remain in the closed state t > while switch 2K is open for four seconds in each switching cycle and then the magnetron is switched on of 0.4 there. A temperature which is between -5 C and 0 ° C has the effect that only the output signal TH-, which has the high power level, that then continues to receive the AND gate 19-, two input signals with a high power level switched on, the switches 21 ^ and 21p remain in the closed state, while the switch 21. is open for a period of two seconds in each switching cycle and then gives the magnetron a duty cycle of 0.2. At a temperature of 0 ° C., all output signals TH have the low power level and none of the switches 21 is open. In this case, the output signal TH 3 , which has a low power level, causes the reset terminal of the flip-flop circuit 29 to receive a signal that opens the relay contacts 32a and disconnects the power supply. This means, however, that the microwave energy emitted by the magnetron, as shown in FIG. 7, is controlled and regulated as a function of the temperature.
Aus der Patentbeschreibung geht hervor, daß unter Anwendung der dargestellten Steuerschaltung, die Einschaltdauer des Magnetrons progressiv und in Stufen entsprechend der Erhöhung der im Nahrungsmittel gemessenen Temperatur gesteuert und geregelt wird, daß es dann nicht mehr nötig ist, die für das Auftauen der Tieffriernahrungsmittel erforderliche Aufheizzeit und Heizenergie im voraus einzustellen. From the patent specification it appears that under Application of the control circuit shown, the duty cycle of the magnetron progressive and in Levels controlled and regulated according to the increase in the temperature measured in the food that it is then no longer necessary to thaw the frozen food Set the heating time and heating energy in advance.
030019/0895030019/0895
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